【大紀元2021年04月01日訊】（大紀元記者笛睿編譯報導）一份新研究第一次把一個快速射電爆（FRBs）信號研究到幾微秒時間範圍內的細節，發現原來這個方法可以確定信號發源地物理空間範圍的大小。
快速射電爆是一種強烈而奇怪的無線電信號，有的是重復性的，間隔從幾毫秒到幾周各異；有的是至今為止只收到過一次的，科學家把它們暫時歸類為非重復性的。天文學家還沒有完全掌握它們的本質。
最近一個研究組研究一個每次持續幾毫秒的快速射電爆信號，分析它在只有3～4微秒內的特徵，把這稱為快速射電爆信號的「微觀結構」。他們發現，原來這些信號的微觀結構內藏有其來源天體的更多細節。
他們分析的是重復性信號FRB 180916。它重復一次的週期為16天，其中4天十分活躍，之後平靜12天，再開始下一個週期的信號。
研究負責人荷蘭阿姆斯特丹大學（Universiteit van Amsterdam）的博士生尼莫（Kenzie Nimmo）說：「我們說的‘微觀結構’指的是，快速射電爆信號在微秒這樣小的時間範圍內強度的變化規律。」
尼莫說，這些規律「有效地限制了這個快速射電爆來源區域的範圍，對構建這些信號的假設模型具有指導意義」。也就是說，這項研究發現快速射電爆信號在微觀時間區段內的規律，能夠引導研究人員瞭解到信號來源區域物理空間的大小。
通過對FRB 180916微觀結構的分析，這份研究發現其來源事件的區域只有大約1公里的大小。與此同時，研究人員已經知道的是，這個信號來自距離地球4.57億光年的位置。
確定如此遙遠區域的信號，竟然來自不超過1公里範圍的物理空間，正是這項分析結果令人震驚之處。
之前的研究曾分析過20～30微秒時間段內的規律，這份研究把精確度提升了近10倍。研究組表示，他們還能分析出信號源的「極化位置角度」（polarization position angle），即信號的偏振光振蕩細節。這一特性將揭示快速射電爆信號源頭如何旋轉的特性，以及信號與來源天體的距離。這些信息將進一步確定快速射電爆信號確切的身份。
從FRB 180916的重復週期來看，他們認為這個信號很可能來自含有一顆以進動方式旋轉的中子星，與另一顆巨大的恆星組成的雙體系統。中子星是一種高密度恆星殘骸，在直徑僅12英里的球體內，能夠壓縮著比一個太陽更大質量的物質。
這兩個天體以16天的週期繞著彼此旋轉，當兩者在軌道內處於最靠近的位置的時候，雙方的互動加強，導致產生的信號加強——也就是地球上觀測到的4天強信號的時期。
最後，尼莫還提出，研究到足夠微觀的信號結構，也許就會發現以前歸類為「非重復性」的快速射電爆信號也是重復的。「這很重要，因為現在對於重復性和非重復性快速射電爆信號到底是不是一樣的、它們是不是來自不同的天體事件，還存在爭議。」
這份研究3月22日發表於《自然·天文學》（Nature Astronomy）期刊。◇
責任編輯：朱涵儒
